Question

【題目】如圖甲所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可驗證“機械能守恒定律”。

（1）已準備的器材有：打點計時器（帶導線）、紙帶、復寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還必需的器材有 ______________（選填選項前的字母）。

A．直流電源

B．交流電源

C．天平及砝碼

D．刻度尺

（2）安裝好實驗裝置，正確進行實驗操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖乙所示（其中一段紙帶圖中未畫出）。圖中O點為打出的起始點，且速度為零。選取在紙帶上連續打出的點A、B、C、D、E、F、G作為計數點。其中測出D、E、F點距起始點O的距離如圖所示。已知打點計時器打點周期為T="0.02" s。由此可計算出物體下落到E點時的瞬時速度vE=____________m/s（結果保留三位有效數字）。

（3）若已知當地重力加速度為g，代入圖乙中所測的數據進行計算，并將與___________（用圖乙中所給字母表示）進行比較，即可在誤差范圍內驗證，從O點到E點的過程中機械能是否守恒。

Answer 1

【答案】（1）BD （2）3.01 （3）

【解析】試題分析：（1）打點計時器的工作電源是交流電源，在實驗中需要刻度尺測量紙帶上點與點間的距離從而可知道重錘下降的距離，以及通過紙帶上兩點的距離，求出平均速度，從而可知瞬時速度．紙帶上相鄰兩計時點的時間間隔已知，所以不需要秒表．重錘的質量可以不測，故選項BD正確。

（2）E點的瞬時速度；

（3）當重力勢能的減小量與動能的增加量相等，則機械能守恒，即驗證與是否相等。